河北省保定市流井中学高二物理期末试题含解析

河北省保定市流井中学高二物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则（）A．0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0内动量变化相等B．t=2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零C．0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0内平均速率不等D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零参考答案：B解：A、合外力的冲量等于物体动量的改变量，故F﹣t图象与时间轴围成的面积等于物体动量的改变量．面积在时间轴的上方代表动量增加，面积在时间轴下方代表动量减小，由于面积相同；而动量变化大小相等，方向相反；故A错误．B、由于0～t0时间内的冲量与t0～2t0时间内的冲量大小相同，方向相反，即F0t0+（﹣F0）t0=0．故B正确；C、由以上的分析，2t0时刻的速度等于0时刻物体的速度等于0，所以0～t0内的平均速度等于t0～2t0内的平均速度．故C错误；D、由以上的分析可知，0～t0的位移x1等于t0～2t0的位移x2，且方向相同；由于0～t0的位移x1等于t0～2t0的位移x2，所以在0～t0时间内合外力所做的功W1=F0x1，t0～2t0时间内合外力所做的功W2=﹣F0x2，故W1=﹣W2，故D错误．故选：B2.下列现象中不能说明分子无规则运动的是（

）A．香水瓶打开盖，香味充满房间

B．汽车驶过后扬起灰尘C．糖放入水中，一会儿整杯水变甜了

D．衣箱里卫生球不断变小，衣服充满卫生球味参考答案：B3.一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻这列波的波形如图所示。则质点的振动图象为（

）参考答案：D4.如图7示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（

）

A．若离子带正电，E方向应向上；B．若离子带负电，E方向应向上；

C．若离子带正电，E方向应向下；

D．若离子带负电，E方向应向下。参考答案：CD5.如图所示，重力为G的小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60°角且不变．当F与竖直方向的夹角为θ时，有F最小，则θ、F的值分别为（）A．0°，G B．30°，G C．60°，G D．90°，G参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用．【分析】小球始终处于平衡状态，合力为零，根据共点力平衡，抓住重力不变，细绳的拉力方向不变，运用作图法求出F有最小值时的θ值．【解答】解：如图所示，小球受三个力而处于平衡状态，重力mg的大小和方向都不变，绳子拉力T方向不变，因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力，通过作图法知，当F的方向与绳子方向垂直时，由于垂线段最短，所以F最小，则由几何知识得θ=30°．Fmin=mgcos30°=故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，磁流体发电机的通道是一长为L的矩形管道，其中按图示方向通过速度为v等离子体，通道中左、右两侧壁是导电的，其高为h，相距为a，而通道的上下壁是绝缘的，所加匀强磁场的大小为B，与通道的上下壁垂直.不计摩擦及粒子间的碰撞，则__________导电壁电势高（填“左”或“右”），两导电壁间的电压为___________．参考答案：右，Bav7.（4分）如图所示，空间存在匀强电场，实线是电场中的三个等势面，一带电量为2×10-10C的负电荷沿虚线由A经B运动到C，克服电场力做功4×10-10J，已知cm，则匀强电场的电场强度E=________V/m，并在图中画出三条电场线(sin53°=0.8)。参考答案：

25，电场方向如图所示

8.弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动。C（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．表1长度大小L/m1.000.850.700.550.40振动频率f/Hz150176214273375

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振动频率f/Hz290265237205168从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的两个因素：________________________________________。参考答案：（1）频率f与弦长L成反比

（2）频率f与拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的环境中，影响弦振动频率还可能与弦本身的结构有关，如弦的半径（即直径、粗细等）或弦的材料（即密度、单位长度的质量等）。9.如图所示，甲为某一列波在t＝1.0s时刻的图像，乙为参与该波动的P质点的振动图像。则波的传播方向

（填“向左”或“向右”）；该波的波速v＝

m/s；再经过3.5s时P质点的位移是

m.参考答案：向左，4，0。10.如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2－t1＜T，t1=0时，x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。（1）质点A的振动周期为

；

（2）波的传播方向是

；（3）波速大小为

；（4）从t2时刻计时，x=1m处的质点的振动方程是

。参考答案：（1）2s

；（2）_x轴正方向；（3）2m/s；

（4）cm11.如图所示，固定在水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的函数式是________________参考答案：12.（4分）有位同学学习过磁场的有关知识后，为学校宿舍设计了一个火警自动报警装置，如图甲所示。AB为可以绕轴转动的衔铁，CD为电磁铁，与线圈相连的电源电动势为3V，内阻0.1。R为负温度系数热敏电阻，乙图为其电阻随温度的变化图像。L为安全指示灯，P为报警电铃。忽略线圈的电阻，当电磁铁线圈上的电流达到0.1A时，衔铁会被吸下，接通报警电铃。据此回答下列问题：

（1）电磁铁的

端为N极(填“C”或“D”)。（2）由乙图知，负温度系数热敏电阻的电阻率随温度的升高而

。(填“增大”或“减小”)（3）现要求当温度达到70°C开始报警，则滑动变阻器的阻值应为

。参考答案：（1）D；（2）减小；（3）19.913.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm,b、c相距10cm。将一个带电荷量为2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为________J，a、c间电势差为________V。参考答案：5×10-6

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三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．15.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在磁感应强度B=0．5T的匀强磁场中，长L=0．4m，电阻r=1．6的导体棒MN在金属框上以v=6m／s的速度向右匀速滑动，其中R1=4，R2=6，其它导线上的电阻不计，求：

(1)通过电阻R1的电流强度；

(2)导体棒MN受到的安培力的大小和方向。参考答案：

解：（1）棒切割产生的电动势：E=Blv=0.5×0.4×6=1.2V

（2分）

=2.4Ω

（1分）

=0.3A

（2分）

通过R1的电流=0.18A

（1分）

（2）F安=BIL=0.5×0.3×0.4=0.06N

（2分）

方向：水平向左

（2分）17.如图所示，两平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的匀强磁场中，整个磁场由n个宽度均为x0的条形匀强磁场区域1、2、3、…、n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为1B、2B、3B、…、nB，两导轨左端间接入电阻R，一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。（1）对金属棒ab施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区，求导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻的电量q.(2)对导体棒ab加水平向右的力，让它从距离磁场区1左侧x=x0的位置由静止开始做匀加速运动，当ab进入磁场区1时开始匀速运动。此后在不同的磁场区施加不同的拉力，使棒ab保持匀速运动通过整个磁场区域，求棒ab通过第i区域时水平拉力Fi和ab在穿过整个磁场区域所产生的电热Q。（3）对导体棒ab施加水平向右的恒力F0，让它从磁场区1的左边界开始运动，当向右运动距离x0/2时做匀速运动，求棒通过磁场区1所用的时间t参考答案：解:(1)电路中产生的感应电动势E=△/△t

通过电阻的电量:q=I△t=E△t/R

导体棒穿过1区过程△=BLx0

解得:q=BLx0/R

(2)设进入磁场时拉力为F1，速度为v,

则有F1x0=1/2mv2

F1-B2L2v/R=0解得：F1=2B4L4x0/mR2

v=2B2L2x0/mR

进入第i区时的拉力：

Fi=(iB)2L2V/R=2i2B4L4x0/mR2导体棒以后通过每区都以v做匀速运动，则有：Q=F1x0+F2x0+…+Fnx0解得：Q=2x02B4L4(12+22+…+n2)/mR2

(3)设棒匀速运动的速度为v，则F0=B2L2v/R

设棒在前x0/2距离运动的时间为t1，则F0-BIL=mv/t1或F0t1-Bq1L=mv而q1=BLx0/2R

解得：t1=B2L2x0/2F0R+mR/B2L2设棒在后x0/2匀速运动的时间为t2，则t2=x0/2v=B2L2x0/2F0R

所以棒通过区域1所用的总时间:t=t1+t2=B2L2x0/F0R+mR/B2L218.（14分）用电阻为4的均匀导线弯成图示直径D=1.0m的封闭金属圆环，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。一根电阻为1的长为L=D的直导线PQ，沿圆环平面向左以4.0m/s的速度匀速滑行（速度方向与PQ垂直），滑行中